ピーター・ゾラー

ピーター・ゾラー（1952年9月16日生まれ）^{[ 1 ]}はオーストリア出身の理論物理学者です。インスブルック大学の名誉教授^{[ 1 ]}であり、量子コンピューティング、量子シミュレーション、量子通信に関する先駆的な研究で知られています。^{[ 2 ]}

ピーター・ゾラーはインスブルック大学で物理学を学び^{[ 1 ]}、 1977年2月にシュタルク効果に関する論文^{[ 3 ]}で博士号を取得し、その後理論物理学科で助手として働いた。1978/79年には、南カリフォルニア大学でピーター・ランブロプロスと共にマックス・ケード・フェローを務め、1980年にはニュージーランドのワイカト大学でダン・ウォールズの研究グループに滞在した。1981年、ゾラーは「共鳴多光子過程の光統計依存性について」 ^{[ 4 ]の}研究論文をインスブルック大学に提出し、講師（Venia docendi）となった。 1981/82年と1988年にはコロラド大学ボルダー校の合同実験天体物理学研究所（JILA）の客員研究員を務め^{[ 5 ]}、 1986年にはパリ第11大学オルセー校の客員教授を務めた。

1991年、ゾラーはコロラド大学ボルダー校物理学科の教授およびJILAフェローに就任した。1994年末、彼はインスブルック大学の教授職に就任し、2024年までそこで勤務した。1995年から1999年までは理論物理学科長を務め、2001年から2004年までは研究担当副学部長を務めた。2003年から2024年までは、オーストリア科学アカデミーの量子光学・量子情報研究所（IQOQI）の科学ディレクターを務めた。^{[ 6 ]}

ゾラーは、JILA の客員研究員として、JILA と密接な関係を維持した。数多くの客員教授職により、彼は物理学の主要な研究拠点を訪れた。中でも、ハーバード大学のローブ記念講演者(2004 年) ^{[ 7 ]}、中国科学技術大学 (合肥)の閻吉慈記念講座教授、清華大学(北京)の講座教授(2004 年)、オランダのライデン大学のローレンツ記念教授(2005 年) ^{[ 8 ]} 、ハイファのテクニオンの特別講演者(2007 年) などを務めた。^{[ 9 ]}彼はカリフォルニア工科大学のムーア特別研究員(2008/2010 年)、^{[ 10 ]}ミュンヘン大学のアーノルド・ゾンマーフェルト講師(2010 年)、^{[ 11 ]}ガルヒングのマックス・プランク量子光学研究所の特別研究員(2012 年)、ブリュッセル大学のソルベイ物理学教授(2015 年) を務めた。^{[ 12 ]} 2014 年、マックス・プランク量子光学研究所の「外部科学メンバー」となった。^{[ 13 ]} 2025 年、韓国のベンジャミン・リー教授^{[ 14 ]}であり、マドリードのスペイン国立研究評議会 CSICの JAE チェアを授与された。^{[ 15 ]}

2018年、ピーター・ゾラーは量子コンピューティングハードウェア企業であるAlpine Quantum Technologiesを共同設立した。^{[ 16 ]}

理論物理学者であるゾラーは、原子物理学、多体物理学、量子情報科学に多大な貢献をしてきた。特に、捕捉イオンを用いた量子コンピューティング、光格子中の超低温原子を用いた量子シミュレーション、量子通信における量子リピーターに関する彼の提案は、量子情報の理論的概念を実験室環境にもたらす上で決定的な貢献を果たした。これにより、新たな実験的研究の方向性が示され、量子光学システムが量子技術における主要な実験プラットフォームの一つとして確立された。

1995年、彼はイグナシオ・シラックとともに「低温トラップイオンを用いた量子コンピュータ」を提案した。^{[ 17 ]}これは、汎用量子コンピュータに関する、実験的に現実的かつ包括的な最初の提案であった。この研究は、量子アルゴリズムの実証、デジタル量子シミュレーション、量子誤り訂正、量子計測など、数多くの先駆的な成果が達成される急速な実験的発展を促した。1999年、シラックとゾラーは、光格子中の低温原子に基づく量子コンピュータを提案した。この量子コンピュータでは、制御された衝突によって2量子ビットゲートが実行される。^{[ 18 ]} 1年後、ミハイル・ルーキンらとともに、彼らはリュードベリ原子を用いてこれらのゲートを実装する別の方法を提示した。^{[ 19 ]}レーザーピンセットによる中性原子の実験的制御が絶えず向上するにつれて、このアプローチはますます重要になってきている。^{[ 20 ]}

1998年、CiracとZollerは、固体物理学の問題を調査するためのハバードモデルのアナログ量子シミュレーターとして、光格子中の超低温原子の使用を提案した。^{[ 21 ]}このアプローチにより、強く相互作用する多体システムを平衡状態と非平衡状態の両方で調査することができ、相関量子材料の理論と設計、および古典計算では困難な領域における重要な問題に取り組むことができる。^{[ 22 ]}このプラットフォームの実験的開発により、超流動とモット絶縁体の間の遷移の最初の観測^{[ 23 ]}、合成ゲージ場による物質のトポロジカル量子相の生成と研究、および2次元フェルミオンハバードモデルの探索など、多くの重要な進歩がもたらされた。

また、1998年には、ゾラー率いるチームが量子リピーターの概念を発表し^{[ 24 ]}、光ファイバーにおけるノイズや光子の損失といった問題を克服し、長距離での量子通信を可能にした。それ以前に、彼らは遠隔で光子を交換することで原子を量子もつれさせる可能性を発見していた^{[ 25 ]} 。 2001年には、そのような量子リピーターを構築するための特定の原子構成を提案した^{[ 26 ]} 。これらは量子通信の開発と展開にとって重要な構成要素となっている。

ゾラーの考えや概念は科学界で広く関心を集めており、彼の著作は多数引用されている。^{[ 27 ] [ 28 ]}

ピーター・ゾラーは、アムステルダム大学（2012年）^{[ 29 ]} 、コロラド大学ボルダー校（2019年）^{[ 30 ]} 、コンセプシオン大学（2024年）^{[ 31 ]}から名誉博士号を授与された。

量子光学および量子情報分野における彼の功績、特に量子コンピュータ、量子シミュレーション、量子通信に関する先駆的な研究に対して、彼は数々の賞を受賞しており、その中には以下のようなものがある。

• オーストリア物理学会ルートヴィヒ・ボルツマン賞（1983年）
• ウィトゲンシュタイン賞（1998年）、オーストリア最高の科学的栄誉^{[ 32 ]}
• アメリカ光学会マックス・ボーン賞（1998年）^{[ 33 ]}
• オーストリア科学アカデミーのシュレーディンガー賞（1998年）
• フンボルト研究賞（2000年）
• ドイツ物理学協会のマックス・プランクメダル(2005) ^{[ 34 ]}
• ユネスコ・ニールス・ボーア賞（2005年）
• 国際量子通信賞（2006年）^{[ 35 ]}
• ICTPのディラックメダル（2006年） ^{[ 36 ]}
• BBVA財団知識の最前線賞（2008年）、基礎科学部門（イグナシオ・シラクと共同受賞）^{[ 37 ]}
• フランクリン研究所のベンジャミン・フランクリン物理学賞（2010年）（フアン・イグナシオ・シラック、デビッド・ワインランドと共同受賞）^{[ 38 ]}
• ハンブルク理論物理学賞（2011年）^{[ 39 ] [ 40 ]}
• 欧州科学アカデミーのブレーズ・パスカル物理学賞（2011年）^{[ 41 ]}
• ダヴィド・ベン＝グリオン勲章（2013年）
• ウルフ物理学賞(フアン・イグナシオ・シラクと共同) (2013) ^{[ 2 ]}
• OSAからのヘルベルト・ヴァルター賞（2016年）^{[ 42 ] [ 43 ]}
• ウィリス・E・ラム賞（レーザー科学および量子光学部門）（2018年）^{[ 44 ]}
• ミシウス量子賞(2018) ^{[ 45 ]}
• アメリカ物理学会ノーマン・F・ラムジー賞（2018年）
• ジョン・スチュワート・ベル賞（2019年）^{[ 46 ]}
• ベルギー王立科学・文学・美術アカデミー賞（2025年）^{[ 47 ]}

2001年、ピーター・ゾラーはオーストリア科学アカデミーの正会員となった。^{[ 48 ]} 2008年には米国科学アカデミー^{[ 49 ]}とオランダ王立芸術科学アカデミー^{[ 50 ]}に選出され、2009年にはスペイン王立科学アカデミー^{[ 51 ]}に、 2010年にはドイツ科学アカデミー・レオポルディーナ^{[ 52 ]}に、2012年には欧州科学アカデミーに、2013年にはアカデミア・エウロパエア[53]に、2023年にはアカデミア・ナツィオナーレ・デイ・リンチェイ^{[ 54 ]}に、2024年にはバイエルン科学アカデミーに、2025年には中国科学院^{[ 55 ]}に、そして2026年には王立協会^{[ 56 ]に選出され}た。

ピーター・ゾラーとクリスピン・ガーディナーは共著で以下の本を執筆した。

• 量子ノイズ；シュプリンガー、ベルリン・ハイデルベルク、第2版1999年、第3版2004年ISBN 3540223010
• 極低温原子と光の量子世界 第1巻：量子光学の基礎、インペリアル・カレッジ・プレス、ロンドンおよびシンガポール、2014年。ISBN 9781783264605
• 極低温原子と光の量子世界 第2巻：量子光学デバイスの物理学、インペリアル・カレッジ・プレス、ロンドンおよびシンガポール、2015年。ISBN 9781783266166
• 極低温原子と光の量子世界 第3巻：極低温原子、ワールドサイエンティフィック、ロンドンおよびシンガポール、2014年。ISBN 9781786344175

• 開放型量子システム
• 量子ジャンプ法

• ウィキメディア・コモンズにあるピーター・ゾラー関連のメディア
• ピーター・ゾラーの略歴
• 量子光学・量子情報研究所（IQOQI）のピーター・ゾラー氏
• インスブルック大学量子光学理論グループ
• Peter Zoller の Thomson Reuters 研究者ID
• 量子コンピューティング：ピーター・ゾラーとイグナシオ・シラックが語る量子革命（YouTube）